二氧化碳的奇妙变化
知识点 1 自然界中的二氧化碳
图2－2－1
1．二氧化碳占空气总体积的0.03%，自然界中二氧化碳的循环如图2－2－1所示，在A处不参与该循环的是( )
A．植物的呼吸作用 B．含碳燃料的燃烧
C．发展利用氢燃料 D．人和动物的呼吸
知识点 2 二氧化碳的奇妙变化
2．二氧化碳和水一样，也有三种状态，如空气中的二氧化碳是________态的二氧化碳，灭火器中装的是________态的二氧化碳，用于人工降雨和制造舞台人造云雾的是________态二氧化碳，此状态的二氧化碳又叫______________。主要是因为它在温度高于－78 ℃时，可直接变成________态，此时要__________周围环境的热量，因此常用作________________。
3．当我们打开汽水或啤酒瓶时，会看到有气体冒出，这种气体是( )
A．水蒸气 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气
4．向石蕊试液中通入二氧化碳气体，再进行加热，溶液颜色变化顺序正确的是( )
A．红色——紫色——红色 B．紫色——红色——紫色
C．红色——紫色——蓝色 D．红色——无色——红色
图2－2－2
5．把一瓶二氧化碳气体倒入盛有蜡烛的烧杯中(如图2－2－2所示)，可观察到______________，说明二氧化碳_______________________________________，所以二氧化碳可作________剂。
6．用石灰浆(主要成分氢氧化钙)抹墙，墙壁逐渐变得又白又硬的原因是( )
A．石灰浆跟空气中的氧气反应生成碳酸钙
B．石灰浆跟水反应生成碳酸钙
C．石灰浆的水分日渐蒸发
D．石灰浆跟空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙
知识点 3 化合反应与分解反应
7．下列属于分解反应的是( )
A．过氧化氢水＋氧气 B．石蜡＋氧气水＋二氧化碳
C．镁＋氧气氧化镁 D．工业上用分离液态空气的方法制取氧气
8．写出下列反应的文字表达式，并指出是化合反应，还是分解反应。
(1)二氧化碳溶于水：________________________________________________________，
属于________反应。
(2)加热碳酸：____________________________，属于________反应。
9．[2017·威海]关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是( )
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
D．碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
10．下列有关二氧化碳性质的说法正确的是( )
①可以助燃 ②能使澄清石灰水变浑浊
③能溶于水，但不能与水反应
④可供绿色植物进行光合作用
A．②④ B．①③ C．①② D．②③
11．下列说法中正确的是( )
A．从液态空气中分离出氮气和氧气，是分解反应
B．蜡烛在空气中燃烧属于化合反应
C．凡是生成两种或两种以上其他物质的反应都是分解反应
D．实验室用高锰酸钾制氧气的反应属于分解反应
12．[2016·广东]如图2－2－3所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是( )
图2－2－3
A．④比①先红，②③不变红 B．①比④先红，②③不变红
C．④变红，①②③不变红 D．①变红，②③④不变红
13．请回忆老师做的“倾倒二氧化碳”的演示实验，并结合图2－2－4回答问题。
图2－2－4
甲、乙两名同学共同收集满两瓶质量相等的二氧化碳，并分别将二氧化碳慢慢倒入烧杯中。
a．甲同学用图A所示方式向烧杯中倾倒足够的二氧化碳，观察到___________________。
b．乙同学用图B所示方式向烧杯中倾倒足够的二氧化碳，观察到两根蜡烛都没有熄灭。
分析：甲、乙两名同学实验操作中的不同点在于__________________________________。据此，乙同学直接将二氧化碳倾倒在火焰上方，由于蜡烛燃烧________，使二氧化碳的温度________，密度________，无法进入烧杯。
14．[2017·台州]下列现象只能反映二氧化碳物理性质的是( )
图2－2－5
15．[2017·德州]有媒体报道，我国科学家发现“把二氧化碳变成汽油”的高效转化新途径。即通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了二氧化碳直接加氢制取汽油。被同行誉为“二氧化碳催化领域的突破性发展”。据此，你认为下列说法不正确的是( )
A．新途径可有效缓解全球温室效应
B．此技术可减少对化石燃料的依赖
C．该转化过程中没有发生化学变化
D．催化剂对转化起着举足轻重的作用
16．[2016·娄底]如图2－2－6所示：甲瓶中盛放的是浓硫酸(提示：浓硫酸可干燥二氧化碳气体)，乙瓶中放的是用石蕊试液染成紫色的干燥小花。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，紫色小花不变色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，紫色小花( )
图2－2－6
A．变成红色 B．变成蓝色
C．变成白色 D．不变色
详解详析
1．C
2．气 液 固 干冰 气 吸收 制冷剂
3．B [解析] 二氧化碳溶于水形成汽水，打开瓶盖时，压强减小，气体逸出。
4．B [解析] 二氧化碳与水反应产生新物质碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊变红；碳酸不稳定，受热易分解，生成的二氧化碳逸出，石蕊重新变成紫色。
5．蜡烛自下而上依次熄灭 密度比空气大，既不能燃烧，也不能支持燃烧 灭火
6．D 7.A
8．(1)二氧化碳＋水―→碳酸 化合
(2)碳酸二氧化碳＋水 分解
9．A [解析] 碳循环和氧循环分别指含碳物质和含氧物质的循环。
10．A
11．D [解析] 分离液态空气是物理变化；蜡烛燃烧生成两种物质，不是化合反应；由一种物质生成两种或两种以上物质的反应才是分解反应。
12．A [解析] 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可以使紫色石蕊变红，因此①④变红，而②③不变红；二氧化碳的密度大于空气，因此④比①先变红。
13．下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 倾倒二氧化碳时是否用玻璃片遮挡 放热 升高 变小
[解析] 甲同学倾倒二氧化碳的方法能使二氧化碳沿烧杯壁慢慢地流到底部，使下层的蜡烛先接触到二氧化碳，而后二氧化碳再慢慢由下而上充满整个烧杯。乙同学的倾倒方法是直接把二氧化碳倒在火焰的上方，使二氧化碳的温度升高，密度变小，导致二氧化碳不能进入烧杯中，所以蜡烛不会熄灭。
14．D
15．C [解析] 该转化过程实现了二氧化碳直接加氢制取汽油，有新物质生成，属于化学变化。
16．A [解析] 浓硫酸可干燥二氧化碳气体，二氧化碳气体不能使紫色石蕊变红；当潮湿的二氧化碳接触到紫色小花时，二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性，可以使紫色石蕊变红。
二氧化碳的制备
知识点 1 二氧化碳的制取
1．实验室制取二氧化碳的最合适原料是( )
A．石灰石与浓盐酸
B．石灰石与稀盐酸
C．碳酸钠与稀盐酸
D．石灰石与稀硫酸
2．实验室制取二氧化碳时不使用稀硫酸是因为( )
A．不能反应
B．反应发生后生成的微溶物阻止反应继续进行
C．生成的气体不纯净
D．反应速率太快
3．如图2－2－7是小华完成二氧化碳的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是( )
图2－2－7
知识点 2 二氧化碳与人体健康
4．日常生活中，下列说法正确的是( )
A．空气中二氧化碳的含量多少与人类无关
B．人的呼吸不需要二氧化碳，所以空气中二氧化碳的含量越低越好
C．进入久未开启的菜窖前要先进行灯火试验
D．二氧化碳是有毒气体，吸入过多的二氧化碳会致死
5．许多化学物质是一柄“双刃剑”。对二氧化碳的利弊评价不妥的是( )
A．大气层中二氧化碳过多会造成“温室效应”
B．用“碳酸水”浇灌植物对植物光合作用有利
C．利用干冰可进行人工降雨
D．大气层中二氧化碳越多，抵御紫外线作用越强
6．实验室用过氧化氢催化分解制氧气和用大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较，正确的是( )
A．两者可以采用相同的发生装置
B．两者的反应原理都是分解反应
C．两者都可用排水法收集
D．两者的反应物都有两种
7．图2－2－8为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是( )
图2－2－8
A．装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度相差较大，且不与空气中各成分反应的气体
D．装置Ⅴ可以用于收集氧气，也可以用于实验室收集二氧化碳
8．[2017·绍兴]图2－2－9甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置，左边部分为带小孔的眼药水瓶，把下部浸入和离开白醋可以控制反应的进行与停止，它相当于图乙中的________(填字母)装置；该装置虚线框中应选用图乙中的________(填字母)装置来收集二氧化碳气体；检验二氧化碳气体是否集满的方法是_________________________________。
图2－2－9
9．质疑与探究是化学课堂永恒的主题。下列是小科同学对气体收集方式本质原因的探究。
(1)有些同学说：“二氧化碳要用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集。”小科同学疑惑：为什么不能用向下排空气法收集？于是，进行了如下对比实验：用图2－2－10甲和乙两种方式收集二氧化碳，通入气体的流速和时间相同，发现甲集气瓶收集到的二氧化碳浓度较大，乙集气瓶中二氧化碳浓度较小。请分析两者浓度相差较大的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图2－2－10
(2)有些同学说：“氧气可以用排水集气法收集，但二氧化碳不能用排水集气法收集。”对此，小科同学疑惑，于是，又进行了如下对比实验：用图丙装置分别以相同流速通入氧气和二氧化碳，发现收集满氧气比二氧化碳耗时少，请分析原因：______________________。
10．实验室现有下列仪器和装置，请回答下列问题。
图2－2－11
(1)写出仪器H的名称：____________。
(2)实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，该反应的符号表达式为________________。
(3)利用上述仪器组装一套制取二氧化碳的装置，你选择的仪器是______________(填字母)。
(4)小佳同学想用此套装置收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，所选用装置的连接顺序依次是：发生装置→______→______(均填字母)→收集装置。
(提示：碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体)
(5)用K装置收集二氧化碳，请将K装置补充完整并标明气体流向。
(6)利用补充完整的K装置收集二氧化碳，检验二氧化碳是否收集满的方法是__________________________________________________________________________。
11．[2017·玉林]根据图2－2－12回答问题。
(1)图甲中A、B都是制取二氧化碳的装置，其中标号①仪器的名称是______________。实验室制取二氧化碳的文字表达式是__________________________________________。
图2－2－12
(2)用图乙装置收集二氧化碳气体，气体应从________(填“a”或“b”) 通入，原因是________________________。
(3)相对于A装置，B装置的优点是__________________________________。
12．[2016·宿迁改编]如图2－2－13为实验室常见的气体制备、收集等装置，按要求填空。
图2－2－13
(1)写出图中标号①仪器的名称：__________。
(2)实验室制取二氧化碳的符号表达式为__________________________________，用D装置验证二氧化碳能与水反应生成一种酸性物质，D中应盛放______________(填物质名称)。
(3)实验室常用块状硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢(H2S)，硫化氢是一种有毒气体，密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，实验室中常用氢氧化钠溶液来吸收有毒的硫化氢气体，若要制取并收集一瓶硫化氢气体，选择的装置中导管的连接顺序为____________(填导管口标注的字母)。
详解详析
1．B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.A
7．D [解析] 二氧化碳能溶于水，实验室一般不用排水法收集二氧化碳。
8．A C 将燃着的木条置于矿泉水瓶口，观察是否熄灭
9．(1)二氧化碳的密度大于空气，应该用向上排空气法收集；若用向下排空气法收集，大多数二氧化碳会从瓶口逸出
(2)二氧化碳能溶于水，氧气不易溶于水
10．(1)长颈漏斗
(2)CaCO3＋HCl―→CaCl2＋H2O＋CO2
(3)A、B、G、H
(4)J I
(5)
(6)将燃着的小木条放在导管的出气口处(短管一端)，若木条熄灭，则证明已收集满
11．(1)锥形瓶
碳酸钙＋盐酸―→氯化钙＋水＋二氧化碳
(2)a 二氧化碳的密度大于空气
(3)可以控制反应速率
12．(1)铁架台
(2)CaCO3＋HCl―→CaCl2＋H2O＋CO2
紫色石蕊试液
(3)bcdg
[解析] (1)图A中标号①仪器的名称是铁架台。(2)制取二氧化碳所用的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸，反应生成氯化钙、水和二氧化碳；紫色石蕊试液遇到酸变红，可以检验二氧化碳和水反应生成了碳酸。(3)实验室常用块状硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢，故选择装置B来制备；硫化氢是一种有毒气体，密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，所以用装置C来收集，气体从长管进入，空气从短管排出；因为硫化氢是一种有毒气体，所以用装置E进行吸收。
